Honda ใช้ 3D Printing เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ Crankshaft ของรถยนต์

ผู้ผลิต Honda จาก Japanese หวังว่าจะสร้างแรงสั่นสะเทือนไปทั่ววงการยานยนต์ด้วยการใช้ออกแบบงานอัจฉริยะและการใช้กระบวนการผลิตที่ล้ำสมัย โดยเมื่อไม่นานมานี้ แผนก R&D ของ Honda และ Autodesk ได้ออกแบบและใช้ 3D printing ในการสร้าง Crankshaft (เพลาข้อเหวี่ยง) ที่มีน้ำหนักเบาลง ทำให้มีประสิทธิภาพในการใช้เนื้อเพลิงมากขึ้น ในเครื่องยนต์ Crankshaft นั้นจึงมีบทบาทสำคัญเนื่องจากต้องแปลงแรงขับจากลูกสูบให้เป็นแรงหมุน เพื่อที่จะใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพชิ้นงานจึงจำเป็นจะต้องมีความแข็งแรงมาก และต้านการสึกกร่อน ด้วยเหตุผลนี้ทำให้ไม่มีการออกแบบโครงสร้างครั้งใหญ่ของ crankshaft ใหม่มาเป็นเวลาหลายปีจนกระทั่งตอนนี้


Hirosumi Todaka, mechanical and fluid machinery designer at Honda R&D

“ Crankshaft จะต้องตอบสนองการทำงานหลายอย่าง ” Hitosumi Todaka ตำแหน่ง mechanical and fluid machinery designer Honda R&D อธิบาย “ ตัวอย่างเช่น รูปทรงของมันจะต้องสามารถทนการต่อการแรงจากการไหม้ได้ และต้องสามารถรักษาความสมดุลของการหมุนได้ ด้วยปัจจัยเหล่านี้ ได้กำหนดรูปแบบของ Crankshaft มาจนถึงทุกวันนี้ จากประวัติศาสตร์ที่ยาวนานของการพัฒนาเครื่องยนต์ การออกแบบ crankshaft ได้ข้อสรุปไปก่อนแล้ว ถึงอย่างไรก็ตาม เราได้ตั้งเป้าหมายที่ท้าทายในการลดน้ำหนัก crankshaft ให้ได้ 30% จากแบบเก่า ”


Honda ได้รู้จักประโยชน์ของการใช้ additive manufacturing หรือ 3D Printing ในการผลิตและการออกแบบอย่างชาญฉลาดมานานแล้วสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพชิ้นส่วนยานยนต์ ทุกวันนี้บริษัทได้ใช้เทคโนโลยีนี้ในการพัฒนาชิ้นส่วนยานยนต์ที่รวมไปถึงเข็มขัดนิรภัยและยังมีส่วนที่ใช้ในการควบคุมเครื่องยนต์ และ Frame รถมอเตอร์ไซด์ ตัวอย่างทั้งหมดที่กล่าวมานี้ Honda ได้ทำให้น้ำหนักเบาลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในความพยายามครั้งล่าสุดนี้ฮอนด้าพยายามที่จะใช้หลักการที่คล้ายกันซึ่งได้ใช้กับส่วนประกอบเหล่านี้กับ Crankshaft “ แนวทางใหม่นี้ต้องการใช้วิธีการอย่าง generative design และ additive manufacturing ” Todaka กล่าวเสริม “ เราต้องกำจัดความคิดอคติและมองสิ่งต่าง ๆ ในมุมมองใหม่ ”


ในการออกแบบใหม่สำหรับ crankshaft ทีมวิจัยและพัฒนา Honda ได้ทำงานร่วมกับ Autodesk โดยคำนึงถึงความต้องการในอดีตสำหรับชิ้นงานและช่องว่างของประสบการณ์ในการใช้ generative design Autodesk ได้สร้าง Model รุ่นแรกที่ตรงกับความต้องการของ Honda สำหรับ crankshaft โดยใช้ Netfabb และ Fusion 360 โดยเหมือนกับชิ้นงานที่ออกแบบโดย generative design อื่นๆ crankshaft ได้พัฒนาโครงสร้างโดยธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากรุ่นทั่วไปมาก จากข้อมูลของ Todaka Model 3D นั้นเกินกว่าที่เขาจินตนาการไว้


Rendering of the 3D printed crankshaft (Image: Honda R&D)

ด้วยโมเดลรุ่นแรกที่แสดงให้เห็นแนวโน้มความเป็นไปได้ Honda ได้ส่งทีมไปที่ศูนย์เทคโนโลยี Autodesk ในประเทศอังกฤษเพื่อรับการฝึกอบรมการใช้ generative design และมองหาโอกาสสำหรับการใช้ additive manufacturing และที่สำคัญงานที่ดำเนินการที่โรงงานของ Autodesk ทำให้ทีมของ Honda สามารถประเมินและวัดค่าต่าง ๆของชิ้นงานต้นแบบที่ถูกสร้างโดย 3D printing ทำให้สามารถปรับแต่งออกแบบ crankshaft ได้ละเอียดยิ่งขึ้น ตามเงื่อนไขและขอบเขตการผลิตแบบใหม่ ในที่สุดแบบจำลองชุดที่สองก็ได้รับการพัฒนา


ชิ้นงานที่เกิดขึ้นมีความแตกต่างจากวิธีการผลิตแบบเก่าที่ทีม R&D ของ Honda เคยใช้อย่างสิ้นเชิง นอกจากจะสามารถลดน้ำหนักได้ถึง 50% แล้ว แต่ก็ยังคงต้องทำการทดสอบเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนนั้นสามารถทำงานได้ดีเหมือนกับแบบเดิมหรือไม่ ขณะนี้ข้อมูลของการทดสอบประสิทธิภาพถูกรวบรวมโดย Autodesk เพื่อใช้ในการปรับปรุงชิ้นงานและการใช้ generative design ให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น “ ในขณะที่บางคนยังคงสงวนท่าทีต่อรูปทรงใหม่นี้ แต่ความสนใจที่นำมาสู่เทคโนโลยีนั้นคุ้มค่ากับความพยายาม ” Todaka สรุป “ ในขณะที่ยังมีอีกหลายชิ้นส่วนที่สามารถลดน้ำหนักได้ ตอนนี้เราสามารถเห็นหนทางข้างหน้าเพื่อบรรลุเป้าหมายของเรา และในอนาคตผมหวังว่าผลิตภัณฑ์นวัตกรรมที่สร้างขึ้นโดยใช้ generative design จะเป็นบรรทัดฐาน คิดว่ามันขึ้นอยู่กับเราที่จะวิจัยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้มากน้อยแค่ไหน ซึ่งนั่นเป็นส่วนหนึ่งของงานของเรา ”






บทความโดย : Tess Boissonneault

Tag : #AdditiveX #Farsoon #3dprinting #ชิ้นงาน3มิติ

Related Post

News & Event

Technology Guide

Contact  Us

095-740-3441 ( Sale )

02-291-0674 9 ( Office )

( Mon - Fri : 08.00 - 17.30 )

Service@additivexthailand.com 

607/73-77  Soi Pradu 1, New Road, Bangklo, Bangkorlaem, Bangkok 10120 Thailand

Follow Us

  • Facebook
  • YouTube

Link

Copyright © 2020, The Additive